Понимание источников энергии

Все вокруг нас, в том числе и мы, люди, энергия — одна из самых распространенных вещей, которые происходят. Энергия огромна, потому что она присутствует почти в каждом приложении, начиная с нас самих, это энергия, которую мы используем для выживания, энергия, которую мы получаем из пищи. Сегодня есть другой источник энергии, который позволяет человеческой цивилизации функционировать. Большая часть энергии получается из ископаемого топлива, ядерного топлива или возобновляемых источников энергии, хотя эти энергии используются для производства других форм энергии, таких как механическая энергия, электрическая энергия и т. д. Вот почему изучение энергии очень необходимо для изучения и понимания. .

Сегодня вы познакомитесь с определением, использованием, важностью, примерами, типами и формами энергии. Вы также познакомитесь с единицей измерения, преобразованием, сохранением энергии и т. д.

Что такое энергия?

Энергию можно определить как способность физической системы совершать работу, то есть система обладает энергией, когда она способна совершать работу. Другими словами, энергия передается или трансформируется всякий раз, когда совершается работа. Однако наличие энергии в системе не означает, что она обязательно доступна для выполнения работы.

В физике известно, что энергия — это количественное свойство, которое необходимо передать телу или физической системе для совершения работы над телом или для его нагревания. Энергия является сохраняющейся величиной, что и привело нас к закону сохранения энергии. Этот закон гласит, что энергия может быть преобразована в форму, но не может быть ни создана, ни уничтожена.

Все виды энергии бывают двух форм, которые включают кинетическую энергию движущегося объекта и потенциальную энергию, запасенную положением объекта в силовом поле. Единица измерения энергии называется джоуль.

Я хочу, чтобы вы понимали энергию следующим образом:

• скалярная величина
• абстрактны и не всегда могут быть восприняты
• данное значение посредством расчета
• центральное понятие в науке

Использование и важность энергии

Есть три основных вида использования и важности энергии, предлагаемой нам, людям, в том числе использование в жилых помещениях, коммерческое использование и использование транспорта.

Бытовое использование энергии:

Это наиболее распространенный способ потребления энергии, потому что они обслуживают наши повседневные домашние дела, такие как просмотр телевизора, отопление и освещение дома, принятие душа, стирка одежды, работа на дому за компьютером или ноутбуком, работа с бытовой техникой, приготовление пищи и т. д. Почти сорок процентов общего потребления энергии в мире приходится на жилые нужды. Хотя это обычный способ растраты энергии. Это результат недостаточного информирования населения о том, как ежедневно экономить энергию.

Коммерческое использование:

Коммерческое использование включает отопление, охлаждение и освещение коммерческих зданий и помещений, а также электроэнергию, используемую организациями и предприятиями. Использование энергии здесь более или менее похоже на использование в промышленных помещениях, за исключением личных нужд.

Использование транспорта:

Эта сторона энергопотребления полностью зависит от энергии, то есть более семидесяти процентов нефти используется в транспортном секторе. Транспортный сектор включает в себя все транспортные средства от легковых автомобилей до грузовиков, автобусов и мотоциклов. Сюда также входят самолеты, корабли, поезда и трубопроводы.

Ниже приведены общие значения энергии вокруг нас:

• Энергия обеспечивает связь, транспорт, компьютеры, современное медицинское оборудование и т. д.
• Энергия поддерживает экономический и социальный прогресс, повышая качество жизни.
• Надежная и доступная энергия позволяет создавать продукты и услуги, которые обогащают и продлевают жизнь.
• Энергия может улучшать и даже спасать жизни.
• Он поддерживает развитие промышленности, современное сельское хозяйство, расширение торговли и улучшение транспорта.
• Это улучшает жизнь и сокращает бедность.

Формы и виды энергии

Существуют различные формы энергии, все они подразделяются на кинетическую или потенциальную. Энергия, связанная с движением, называется кинетической энергией, а потенциальная энергия — это энергия, связанная с положением, но не «запасенная энергия».

кинетическая энергия

• кинетическая энергия — движение
  • механическая энергия — движение макроскопических систем
    • машины
    • энергия ветра
    • энергия волны
    • звуковая (звуковая, акустическая) энергия
  • тепловая энергия — движение частиц вещества
    • геотермальная энергия
  • электрическая энергия — движение зарядов
    • бытовой ток
    • молния
  • электромагнитное излучение — возмущение электрических и магнитных полей (классическая физика) или движение фотонов (квантовая физика)
    • радио, микроволны, инфракрасное, световое, ультрафиолетовое, рентгеновское, гамма-лучи

солнечная энергия

потенциальная энергия

• потенциальная энергия — положение или расположение
  • потенциальная энергия гравитации
    • американские горки
    • водяное колесо
    • гидроэнергетика
  • электромагнитная потенциальная энергия
    • электрическая потенциальная энергия
    • потенциальная магнитная энергия
    • химическая потенциальная энергия
    • упругая потенциальная энергия
  • сильная ядерная потенциальная энергия
    • ядерная энергия
    • ядерное оружие
  • слабая ядерная потенциальная энергия

радиоактивный распад

Тепло, кинетическая или механическая энергия, свет, потенциальная энергия и электрическая энергия — это различные формы существования энергии.

Нагрев также известен как тепловая энергия от движения атомов или молекул. Ее можно рассматривать как энергию, связанную с температурой.

Кинетическая энергия есть энергия движения. Хороший пример качающегося маятника.

Потенциальная энергия происходит из-за положения объекта. Хорошим примером является мяч, лежащий на столе относительно пола, потому что на него действует сила тяжести.

Механическая энергия представляет собой сумму кинетической энергии и потенциальной энергии тела.

Энергия света доступен как фотоны.

Электроэнергия это энергия движения заряженных частиц, таких как протоны, электроны или ионы.

Магнитная энергия форма энергии, полученная из магнитного поля.

Химическая энергия высвобождается или получается в результате химических реакций, возникающих при разрыве или образовании химических связей между атомами и молекулами.

Ядерная энергия это энергия от взаимодействия с протонами и нейтронами атома. Хорошим примером является энергия, высвобождаемая при делении и синтезе.

Единицы энергии

Единицей энергии в системе СИ является джоуль (Дж) или ньютон-метр (Н * м). Джоуль также является единицей работы в системе СИ. Он назван в честь Джеймса Прескотта Джоуля, который независимо открыл механический эквивалент в серии экспериментов. Единицей измерения энергии в системе СИ (энергия в единицу времени) является ватт, то есть джоуль в секунду.

Преобразование энергии

Существуют различные формы преобразования энергии, которые могут происходить с различной эффективностью. Элементы, которые трансформируются между этими формами, известны как преобразователи. Хорошим примером преобразователей является батарея, в которой происходит преобразование химической энергии в электрическую. Плотина преобразует гравитационную потенциальную энергию в кинетическую энергию движущейся воды, а также лопастей турбины. А также электроэнергию через электрогенератор или тепловую машину.

Хорошие примеры преобразования энергии включают выработку электроэнергии из энергии с помощью паровой турбины или подъем объекта против силы тяжести с использованием электрической энергии, приводящей в действие двигатель крана. Подъем против силы тяжести совершает над объектом механическую работу и накапливает в объекте гравитационную потенциальную энергию. Падение объекта на землю позволяет выполнять механическую работу под действием силы тяжести над объектом. Это преобразует потенциальную энергию гравитационного поля в кинетическую энергию, выделяемую в виде тепла при ударе о землю.

Другим хорошим примером энергии является солнце, которое преобразует ядерную потенциальную энергию в другие формы энергии. Хотя его общая масса не уменьшается, поскольку он по-прежнему содержит ту же полную энергию, даже когда встречается в разных формах. Однако его масса уменьшится, когда энергия выйдет в окружающую среду, в основном в виде лучистой энергии.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о преобразовании энергии:

Эксперимент показал, что существуют пределы эффективного преобразования тепла в работу в циклическом процессе, например, в тепловом двигателе. Теорема Карно и второй закон термодинамики очень хорошо это объясняют. Несмотря на это, некоторые преобразования энергии очень эффективны, хотя есть некоторые факторы, которые необходимо учитывать. Энтропия помогает нам определить направление превращений энергии (какая энергия трансформируется и в какой вид)

Сохранение энергии

Как уже говорилось ранее, закон сохранения энергии гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена. Первый закон термодинамики гласит, что энергия замкнутой системы постоянна, если только энергия не передается внутрь или наружу посредством работы или тепла, и что при передаче энергия не теряется. Другими словами, общий приток энергии в систему должен равняться общему оттоку энергии из системы плюс изменение энергии, содержащейся в системе. Полная энергия системы всегда будет оставаться постоянной, если кто-то измерит или вычислит полную энергию системы частиц, взаимодействие которых не зависит от времени.

Хорошим примером является столкновение двух бильярдных шаров, которые могут остановиться, в результате чего энергия становится звуком и, возможно, небольшим теплом в точке столкновения. Когда шары движутся, возникает кинетическая энергия. Они обладают потенциальной энергией независимо от того, находятся ли они в движении или неподвижны, потому что они находятся на столе над землей.

Одной из распространенных форм преобразования энергии является превращение теплоты в работу при обратимом изотермическом расширении идеального газа. Второй закон термодинамики гласит, что система, совершающая работу, всегда теряет часть энергии в виде отработанного тепла. Это создает ограничение на количество тепловой энергии, которое может совершать работу в циклическом процессе. Хотя механическая и другие виды энергии могут быть преобразованы в обратном направлении в тепловую без таких ограничений. Полная энергия системы может быть рассчитана путем сложения всех форм энергии в системе.

Заключение

Энергия — это способность физической системы совершать работу, то есть система обладает энергией, когда она способна совершать работу. Другими словами, энергия передается или трансформируется всякий раз, когда совершается работа. Это все для этого поста, где обсуждаются определение, использование, важность, примеры, типы и формы энергии. Вы также изучили единицы измерения, преобразование, сохранение энергии.

Я надеюсь, что вы получили достаточно от чтения, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за внимание, увидимся в следующий раз!